電子發燒友網報道（文/李寧遠）隨著電子電路向更高集成度發展，電路保護對更可靠和更節省空間的保護器件的需求一直在增加。在電路保護應用里，ESD和浪涌是兩大需要重要防護的風險，TVS是非常流行的應對電路保護的選擇，低成本和易用性讓TVS在絕大多數保護里成為了第一選擇。

穩定易用的TVS

TVS瞬態電壓抑制管，也叫瞬態電壓抑制二極管，是一種高效能保護元器件，其作用是在兩極受到反向瞬態高能量時候能夠吸收浪涌，對后級電路形成有效的保護。

通俗來說當瞬態電壓過高時，TVS二極管便產生雪崩，讓瞬間的大電流從低電阻通路被引開，避免電路因此受到損壞。

在穩壓二極管的基礎上發展起來的TVS的保護功能是利用了穩壓特性和負阻特性，在交直流電路中都可以用來抑制瞬間過電壓，在短時間內分流高電流浪涌。這里有單向和雙向之分，單向TVS用于直流，對單一方向浪涌起到防護，雙向TVS用于交流，正反方向的浪涌均能響應。

此外，這種浪涌一般和IEC標準中的ESD事件還不太一樣，浪涌事件通常發生在電子系統切換瞬態時，具有更長的脈沖持續時間和更高的能量。

TVS有幾個關鍵的參數，工作峰值反向電壓VRWM是TVS二極管能夠保持高電阻狀態的最小反向電壓值。一般VRWM會達到或高于系統工作電壓的上限，以便TVS接入電路且不會造成不必要的漏電流。

想要實現較高的抗浪涌性能表現，TVS二極管的鉗位系數VCL/VBR要足夠低，同時響應速度必須快。為了防止高等級的浪涌故障，有時會選擇RDYN更低的TVS二極管。不過這樣也會導致其他方面出現弊端，如輸入/輸出（I/O）電容會變高，TVS整體的尺寸也會增大。

較大的封裝一直是TVS被人所詬病的地方，現在也可以看到很多TVS供應商在封裝和性能上做優化，如TI的平緩鉗位技術。

不同應用中的TVS

在不同的應用中，TVS的發展呈現出不同的側重點。在消費類市場，移動電子設備朝著尺寸小型化、功能多樣化和高度集成化方向不斷發展，內部電路板的集成度越來越高，折中設計趨勢下系統愈發容易受到ESD/EFT和共模/差模浪涌沖擊等浪涌電壓的干擾。

通常這種應用里，系統對TVS功率密度要求不高，會對TVS的封裝以及抗浪涌能力更加看重。更小的封裝，更多的可承受沖擊次數、更高的接觸放電和空氣放電等級都是移動設備對TVS提出的要求。

這些適用于移動應用的TVS二極管會通過調整和優化有源區面積，盡可能減少所需PCB占用面積。

而到了汽車和工業應用，雖然這些應用里的TVS也在盡可能將封裝做得更小，但功率密度始終是這類TVS應用上最大的考量。

縮小封裝的前提是保證足夠的功率密度，在功率密度滿足需求后，再根據其他因素來適當選擇合適的封裝。比如TVS能承受的最大脈沖電流，需要選擇尺寸適當確保其能夠承受所需的電流；TVS能承受的反向電壓等級也是封裝選擇上的一個因素。同時功率較大的TVS需要封裝的散熱能力更強。

小結

為了契合現在小封裝的發展趨勢，TVS現在正通過新設計新技術來優化性能和尺寸上的取舍，TVS的升級對于電路系統設計有著莫大的幫助，系統的電壓、尺寸和成本都會因此受益，當然這一切的前提是器件能提供穩定的防護。